1.2.1 绝对值三角不等式课后导练基础达标1已知|a+b|=|a|+|b|,a 、b∈R ,则一定有…( )A.ab<0B.ab>0C.ab≥0D.ab=0解析:由|a+b|=|a|+|b|,得(a+b)2=(|a|+|b|)2.∴a 2+b 2+2ab=a 2+b 2+2|ab|,即|ab|=ab.∴ab≥0.答案:C2若|a-c|<|b|,且a 、b 、c 均为不等于零的实数,则下列不等式成立的是( )A.a<b+cB.a>c-bC.|a|<|b|+|c|D.|a|>|b|>|c|解析:∵|a -c|≥|a|-|c|,∴|b|>|a -c|≥|a|-|c|.∴|a|<|b|+|c|.答案:C3已知函数f(x)=-2x+1,对任意实数ε,使得|f(x 1)-f(x 2)|<ε的一个充分但不必要的条件是( )A.|x 1-x 2|<εB.|x 1-x 2|<2ε C.|x 1-x 2|<4ε D.|x 1-x 2|>4ε 解析:∵|f(x 1)-f(x 2)|=|-2x 1+2x 2|=2|x 1-x 2|,若|x 1-x 2|<4ε,则|f(x 1)-f(x 2)|<2ε<ε.而|f(x 1)-f(x 2)|<ε⇔|x 1-x 2|<2ε,∴应选C. 答案:C4不等式||||||b a b a ++≤1成立的充要条件为( ) A.ab≠0 B.a 2+b 2≠0C.ab>0D.ab<0解析: ||||||b a b a ++≤1⎩⎨⎧≠++≤+⇒0|||||,|||||b a b a b a 故a≠0且b≠0,∴a 2+b 2≠0.∴应选B.答案:B5|a|<1,|b|<1,a 、b∈R ,那么|a+b|+|a-b|与2的大小关系是______________-.解析:不妨设|a|≥|b|,则(|a+b|+|a-b|)2=2(a 2+b 2)+2|a 2-b 2|=2(a 2+b 2)+2a 2-2b 2=4a 2<4.∴|a+b|+|a -b|<2.答案:|a+b|+|a-b|<2综合应用6不等式|2x-log 2x|<2x+|log 2x|成立,则x 的取值范围为_____________.解析:∵|a+b|≤|a|+|b|取不等号“<”的条件是ab<0,又∵x>0,∴原不等式等价于2x·(-log 2x)<0,即log 2x>0.∴x>1.∴x 的取值范围为{x|x>1}.答案:{x|x>1}7已知函数f(x)=ax 2+bx+c(a 、b 、c∈R ),当x∈[-1,1]时,|f(x)|≤1.(1)证明|b|≤1;(2)若f(0)=-1,f(1)=1,求实数a 的值.(1)证明:∵x∈[-1,1]时,|f(x)|≤1,∴|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1.而b=21[(a+b+c)-(a-b+c)]=21[f(1)-f(-1)], ∴|b|=21|f(1)-f(-1)|≤21[|f(1)|+|f(-1)|]=1.(2)解析:∵f(0)=c=-1,f(1)=a+b-1=1,∴b=2-a.∴f(x)=ax 2+(2-a)x-1.∵x∈[-1,1]时,|f(x)|≤1,∴|f(-1)|≤1,即|2a-3|≤1.∴1≤a≤2.f(x)的对称轴x=a a 22-=21-a 1∈[-21,0]⊂[-1,1]. ∴|f(a a 22-)|≤1,整理得|a a 4)2(2-+1|≤1.注意到a>0,∴a a 4)2(2-≥0. ∴a a 4)2(2-+1≥1.∴a a 4)2(2-=0.∴a =2.8(1)设p 、q 、x∈R ,pq≥0,x≠0,求证:|px+x q |≥pq 2.(2)设m 是|a|、|b|和1中最大的一个,当|x|>m 时,求证:|2x bx a +|<2. 证明:(1)pq≥0,那么(px)·(x q)≥0, ∴|px+x q |=|px|+|x q |≥pq x qpx 2||||2=∙(2)m 是|a|、|b|和1中最大的一个,则有m≥|a|,m≥|b|,m≥1.∵|x|>m≥|a|,|x|>m≥|b|,|x|>m≥1,就有|x|2>|b|,∴|2x b x a +|≤||||2xb x a + =||||2x b x a +<||||||||22x x x x +=2. 9(1)a 、b∈R ,且|a|≠|b|,求证:||||22a b a -≥|a|-|b|. (2)a 、b∈R ,c>0,求证:|a+b|2≤(1+c)|a|2+(1+c1)|b|2. 证明:(1)观察要证的不等式的左、右端,可以发现应用不等式|a-b|≥|a|-|b|的可能性. ∵||||22a b a -=|||||||22a b a - =||||||||a b a -·(|a|+|b|) =||a|-|b||(1+||||a b ) ≥||a|-|b||≥|a|-|b|.∴原不等式成立.(2)右式=|a|2+|b|2+c|a|2+c1|b|2 ≥|a|2+|b|2+)||1(|)|(222b ca c =(|a|+|b|)2≥|a+b|2=左边, ∴原不等式成立.拓展探究10对定义在[-1,1]上的函数f(x),若存在常数A>0,使得对任意x 1、x 2∈[-1,1],都有|f(x 1)-f(x 2)|≤A·|x 1-x 2|,则称f(x)具有性质L.问函数f(x)=x 2+3x+5与g(x)=|||x 是否具有性质L?试证明之.思路分析:要确定一个函数具有性质L,其关键是要能找到满足题设条件中的常数A,而要确定一个函数不具有性质L,则一般需通过反证法来证明或寻找一个反例.解析:(1)对于f(x)=x 2+3x+5,任取x 1、x 2∈[-1,1],|f(x 1)-f(x 2)|=|x 12-x 22+3(x 1-x 2)|=|(x 1-x 2)(x 1+x 2+3)|=|x 1-x 2|·|x 1+x 2+3|≤|x 1-x 2|·(|x 1|+|x 2|+3)≤5|x 1-x 2|.∴存在A=5,使f(x)具有性质L.(2)对于g(x)=||x ,设它具有性质L,任取x 1、x 2∈[0,1],则|g(x 1)-g(x 2)|=|||1x -||2x |=||||||||||||||||21212121x x x x x x x x +-=+-≤A|x 1-x 2|, ∴A≥||||121x x +, ||||121x x A+≤≤2. ∴A 1∈(0,2].取x 1=241A ≤1,x 2=411612≤A ,有A A A A x x 1434121||||21<=+=+,与||||21x x +≥A1矛盾,故g(x)=||x 不具有性质L. 备选习题11已知f(x)=-x 2,x∈[0,1],对于x 1、x 2∈[0,1],则|f(x 1)-f(x 2)|的最大值为________解析:画出函数y=-x 2的图象,在x∈[0,1]上,函数单调递减.f(x)max =f(0)=0,f(x)min =f(1)=0-1,∴|f(x 1)-f(x 2)|的最大值为1.答案:112已知a 、b 、c 是实数,函数f(x)=ax 2+bx+c,g(x)=ax+b,当-1≤x≤1时,|f(x)|≤1.(1)证明|c|≤1;(2)证明当-1≤x≤1时,|g(x)|≤2.证明:(1)∵-1≤x≤1时,|f(x)|≤1,∴|c|=|f(0)|≤1.(2)注意到x=(21+x )2-(21-x )2,可得g(x)=ax+b=a [(21+x )2-(21-x )2]+b(21+x -21-x )+(c-c)=[a(21+x )2+b(21+x )+c ]-[a(21-x )2+b(21-x )+c ]=f(21+x )-f(21-x ). 当-1≤x≤1时,有0≤21+x ≤1,-1≤21-x ≤0, ∴|f(21+x )|≤1,|f(21-x )|≤1. 于是|f(21+x )-f(21-x )|≤|f(21+x )|+|f(21-x )|≤2, 即|g(x)|≤2.13已知函数f(x)=x 2-1(x≥1)的图象是C 1,曲线C 2与C 1关于直线y=x 对称.(1)求曲线C 2的方程y=g(x);(2)设函数y=g(x)的定义域为M,x 1、x 2∈M 且x 1≠x 2,求证:|g(x 1)-g(x 2)|<|x 1-x 2|;(3)设A 、B 是曲线C 2上任意不同两点,证明直线AB 与直线y=x 必相交.解析:(1)由题设易知y=g(x)与y=f(x)互为反函数,所以g(x)=1+x (x≥0).(2)设x 1≥0,x 2≥0,且x 1≠x 2,则有|g(x 1)-g(x 2)|=|1121+-+x x |=2||11||212121x x x x x x -<+++-<|x 1-x 2|. (3)设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2)是曲线C 2上任意不同两点(x 1≠x 2),则|k AB |=|||)()(|||21212121x x x g x g x x y y --=--<1,即k AB ≠1,故直线AB 与直线y=x 必相交. 14(1)已知α1,α2,α3,…,αn 为n 个实数,求证:cos α1cos α2…cos αn +sin α1sin α2…sin αn ≤m 时,m 的最小值为2;(2)证明|sin(x 1+x 2+x 3)|≤|sinx 1|+|sinx 2|+|sinx 3|;(3)已知数列通项公式a n =n n 2sin 23sin 22sin 2sin 32αααα++++ ,对于正整数m 、n,当m>n 时,求证:|a m -a n |<n 21. 证明:(1)cos α1cos α2…cos αn +sin α1sin α2…sin αn≤|cos α1cos α2…cos αn |+|sin α1sin α2…sin αn |≤|cos α1|+|sin α1|=12sin 1α+≤2,∴m 的最小值为2.(2)|sin(x 1+x 2+x 3)|=|sin [(x 1+x 2)+x 3]|=|sin(x 1+x 2)·cosx 3+cos(x 1+x 2)·sinx 3| ≤|sin(x 1+x 2)cosx 3|+|cos(x 1+x 2)·sinx 3|≤|sin(x 1+x 2)|+|sinx 3|≤|sinx 1|+|sinx 2|+|sinx 3|.(3)|a m -a n |=|12)1sin(++n n α+22)1sin(++n n α+…+m m 2)sin(α| ≤|12)1sin(++n n α|+|22)2sin(++n n α|+…+|n m 2)sin(α| ≤211)211(21212121121--=+++-+++n m n m n n =n n m n 21)211(21<-- 15已知|lga-lgb|≤1,求证:10110≤+a b b a . 证明:不难证明f(x)=x+x 1在[101,1]上单调递减,在[1,10]上单调递增,又f(101)=f(10)=10101,所以函数f(x)在[101,10]上的最大值为10101. 现在从|lga-lgb|≤1可得101≤b a ≤10.∴f(b a )≤10101,即10110≤+a b b a 16设a≠0,a、b∈R,比较||2||22a b a -与2||||b a -的大小.解析:(1)若0<|a|≤|b|, 则||2||22a b a -≥0,2||||b a -≤0, ∴||2||22a b a -≥2||||b a -.(2)若|a|>|b|≥0,则||2||22a b a --2||||b a - ≥||2||||22a b a --2||||b a - =2||||b a -(2||||b a+-1) =2||||b a -·||||a b≥0, 即||2||22a b a -≥2||||b a -.由(1)(2)知||2||22a b a -≥2||||b a -。